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AVANCES EN LA PRODUCCIÓN VEGETAL Y ANIMAL DEL NOA. 2009-2011 467 • 495

COMPACTACIÓN BAJO SIEMBRA DIRECTA

Draghi, L.M.; Palancar, T.C.; Soracco, G.; Lozano, L. y Jorajuria, D.

UNLP, FCAF, Centro de Investigaciones en Sustentabilidad de Suelos Agrícolas y Forestales. Av. 60 y 119. cc 31. 1900. La Plata. Argentina.

[email protected]

RESUMEN

Los cambios de la tecnología disponible a nivel mundial para la producción agrícola han sido más que significativos en las últimas décadas. En el caso de Argentina y Brasil, han sido dramáticos. Muchos de es-tos aportes están relacionados a la maquinaria agrícola. La compactación no desaparece por el sólo hecho de suspender la labranza, sino que se manifiesta de formas diferentes a las conocidas. El presente trabajo fue realizado en el comienzo del área pampeana ondulada, sobre un Argiudol típico con ocho años bajo siembra directa. Se trabajó sobre la hipótesis que la siembra directa como técnica conservacionista, puede aminorar el efecto negativo del tráfico, pero no deja de acusar el impacto sobre la evolución de los poros y su conectividad. Los objetivos principales fueron: Evaluar el impacto de la descompactación profunda anual en un suelo bajo siembra directa continuada. Colaborar a la caracterización y cuantificación del impacto de la no labranza sobre suelos con dos cultivos anuales reiterados. Tres tratamientos diferentes del mismo suelo bajo siembra directa: CT con tráfico, CT+D con tráfico y descompactación anual y sin tráfico ST como testigo. Los parámetros evaluados fueron: Tensión de preconsolidación (TPC) a partir de ensayos de compresión uniaxial, resistencia a la penetración (RP), conductividad hidráulica saturada a campo (Ksc), y (Ksl) en laboratorio, (DA) densidad aparente en seco, y ensayo de compactación Proctor. La evaluación previa de la localización y alcance de la capa compactada, tanto como el real frente de labor del descompactador, debe conocerse como paso previo a considerar una descompactación mecánica. La siembra directa como técnica conservacionista, puede aminorar el efecto negativo del tráfico, pero no deja de acusar el impacto sobre la evolución de los poros y su conectividad.

PALABRAS CLAVE: Física de suelos, siembra directa, compactación del suelo, producción agrícola sustentable.

SUMMARY

Agricultural production technological changes have been highly significants last decades, all over the world. Argentine and Brasil are dramatically included in this challenge. Most of this improvements are farm machinery related. Soil compaction does not disappear due to the unique intervention of no tillage, but main characteristics of this phenomenon changes. Present work was performed at limits of rolling pampa region, on a typic Argiudol, after eight years under direct sowing with repeated two annual crops. Our working hypothesis was that direct seeding, as a conservationist technique, could diminishes negative effects of traffic, but cannot avoid impact on porous development and its connectivity. Main objectives were: to evaluate impact of annual deep loosening on a soil under permanent direct seeding. To add infor-mation about a no tillage field under double annual cropping. Experimental design includes three totally aleatory treatments: CT (with Traffic), CT+D (with traffic plus annually deep loosening), ST (without any traffic) as a control plot. Assessed parameters were: TPC (preconsolidation tension) from uniaxial compression tests, RP (penetration resistance), Ksc (field hydraulic conductivity), and Ksl (hydraulic con-ductivity made in laboratory), DA (bulk density) and Proctor standard test. Depth of the compacted layer, and characteristic of the area of soil involved by the subsoiler, might be assessed previously to decide a mechanic deep loosening. Direct seeding, as a conservationist technique, could diminishes negative ef-fects of traffic, but cannot avoid impact on porous development and its connectivity.

KEYWORDS: Soil physics, direct seeding, soil compaction, sustainable agricultural production.

INTRODUCCIÓN

Los cambios de la tecnología disponible a nivel mundial para la producción agrícola han sido más que significativos en las últimas décadas. En el caso de Argentina y Brasil, han sido dramáticos. Muchos

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de estos aportes están relacionados a la maquinaria agrícola. La producción por hectárea ha aumentado y cada vez más tonelaje debe ser retirado del predio por carros graneleros que en sus mayores capacidades desplazan 30 Mg, a veces sobre un solo eje, excediéndose en un 500% en el peso por eje, respecto a reco-mendaciones atendibles y fundadas (Håkansson y Danfors, 1981; Sanchez Girón Renedo, 1996).

El arribo de la siembra directa como sistema modal en Argentina y de alta frecuencia en Brasil, trajo aparejada una disminución del número de pasadas que deben hacerse sobre el terreno, pero no así de la intensidad del tráfico considerada en Mg km Há -1 (Botta et al. 2010). Ésta se mantuvo o subió a partir del mayor peso de los equipos utilizados. Brasil y Argentina comparten como características climas templa-dos y/o tropicales, es decir, sin la presencia del mayor agente descompactador natural anual: el congela-miento de los suelos (Håkansson, 1994). Eso llevó a la necesidad de desarrollar, en estos países, donde el suelo no se congela, sembradoras con suficiente peso como para penetrar y mantener la profundidad en los suelos sin labranza, por tanto con mucha mayor impedancia. En este sentido sembradoras de más de 10 Mg, sólo podrán ser vistas en estos mercados sudamericanos, ya que en países donde sí el suelo sufre un proceso de congelamiento en su horizonte superior, siguen siendo ligeras, como lo eran las convencio-nales que se usan sobre suelos labrados. Estas nuevas y pesadas sembradoras demandan en el caso de las de mayor ancho de labor hasta más de 220 kW de potencia disponible en el motor. Significa entonces que el tractor y su equipo de siembra, tienen valores similares de masa y se ubican en el orden de 12 a 15 Mg cada uno. Esto mantiene alta la intensidad de tráfico a pesar de la disminución en el número de pasadas sobre el mismo terreno. (Jorajuria, 2005; Botta et al. 2010).

ANTECEDENTES

Relevando los aportes cognitivos relacionados a la sustentabilidad del sistema de siembra sin laboreo, con alta frecuencia se constata el abordaje del comportamiento y evolución de indicadores físico-mecáni-cos de los suelos, a través de experimentos que comparan un sistema de labranza que incluye arados y/o rastras pesadas, combinadas a veces con la inclusión o no de subsoladores o descompactadores profundos, al que se suele denominar aún como “laboreo convencional”, con respecto a la siembra directa sin labo-reo. A pesar de esto, mucho menor es la aparición de estudios sistemáticos que aborden la comparación de estas alternativas de producción agrícola respecto a la evolución natural del perfil del suelo sin inter-vención antrópica alguna.

En investigaciones que puedan cumplir con la característica de ser conmensurables, en la actual plata-forma cognitiva se encuentran posturas diferentes respecto al impacto de la siembra directa continuada y por lo tanto diferentes serán las expectativas de sustentar ese sistema en el tiempo, manteniendo o mejo-rando la fertilidad del suelo, tanto química cómo física.

Los trabajos argentinos, corresponden a clima templado, son coincidentes con muchos de otros países, de clima similar. Todos muestran una caída en la porosidad del suelo y por tanto un aumento de la den-sidad aparente bajo el sistema de siembra directa, al ser comparados con el mismo suelo bajo labranza reducida (Ferreras et al., 2000, Elissondo et al., 2001; Díaz-Zorita et al., 2002; Fabrizzi et al., 2005; Cos-tantini et al., 2006; Sasal et al., 2006, Botta et al. 2010).

Fabrizzi et al., (2005) evaluaron un Argiudol típico (USDA, 1999) de la zona de Tandil (BA) (37º34’S, 59º04’W), manejado con el diseño parcela partida y comparando como tratamiento principal Laboreo Mí-nimo (LM) versus Siembra Directa (SD) relevando dos ciclos completos de producción del doble cultivo trigo (Triticum aestivum L.), maiz (Glycine max. (L.) Merr.). Encontraron para el tratamiento de siembra directa: menor rendimiento de maíz cuando no se fertilizó con nitrógeno, mayor densidad aparente en su-perficie y hasta los 18 cm de profundidad y mayor resistencia a la penetración en todo el perfil evaluado.

Por otro lado en la zona de Balcarce (BA) (37º35’S, 58º18’W), y siempre en experiencias conmen-surables, sobre un suelo Paleudol petrocálcico (USDA, 1999), Ferreras, et al.(2000), habían encontrado un incremento de la densidad aparente para ambos tratamientos siembra directa y laboreo convencional, atribuibles al antecedente de 25 años de doble cultivo anual, que entienden condujeron a un deterioro estructural, que pesa más sobre el resultado productivo que los propios tratamientos planteados. Sin em-bargo, también verificaron que los tratamientos bajo siembra directa, presentaron un suelo con: menos porosidad, un alto porcentaje de microporos (<20mm) y eso afectó la conductividad hidráulica saturada.

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También relataron una mayor compactación medida en términos de resistencia a la penetración respecto a las parcelas labradas.

Botta et al., en el 2004, mediante un trabajo de siete años de seguimiento, establecen conclusiones ge-neralizables para atender la compactación de los suelos bajo tráfico agrícola: 1. La técnica de sembra di-recta en sí misma, no es capaz de evitar la compactación del subsuelo cuando éste recibe las intensidades del tráfico modal que emergen de la actual tecnología predominante en el parque de maquinaria agrícola. 2. El tráfico repetido en la misma senda, aún en vehículos de poco peso (< 28 kN por eje) produce reduc-ciones en el rendimiento de la soja, tanto como compactación subsuperficial acumulativa. 3. Intensidades de tráfico del orden de 180 Mgkm/Ha, reducen el rendimiento de soja en el orden del 38%, limitándose la caída del rendimiento a 23% y 10% cuando el suelo recibió 120 y 60 Mgkm/Ha de intensidades de tráfico respectivamente.

Jorajuria, en el 2005, y a partir de un artículo de revisión del estado del conocimiento concluye: 1. El número de pasadas reiteradas sobre la misma senda, puede igualar e incluso reemplazar al factor peso sobre el eje, en la responsabilidad principal de transmitir compactaciones al subsuelo. 2. La profundidad del horizonte del suelo sometido a tráfico reiterado que reacciona con un mayor incremento de la resis-tencia a la penetración, tiende a hacerse más superficial, según se incrementa el número de pasadas. 4. La resistencia a la penetración es un parámetro más sensible para evaluar la reacción del suelo al tráfico, que la densidad aparente. 5. El peso sobre el eje tiene una relación directa con la compactación inducida a horizontes subsuperficiales, a pesar que el valor de la presión superficial en la zona de contacto rueda-suelo, sea la misma.

Balbuena et al., (2009), luego de una revisión del marco cognitivo relacionado a la descompactación mecánica de los suelos bajo siembra directa, concluyen que el descompactado profundo es siempre una alternativa para solucionar la desaparición de espacio poroso en el perfil cultural. Sin embargo, agregan, que a esa práctica debe llegarse sólo como último recurso, lo comparan a una intervención quirúrgica en el reino animal, es decir proponen priorizar la profilaxis sobre las intervenciones de descompactado pro-fundo que describen como: siempre onerosas, complicadas técnicamente por la alta demanda de potencia, y algunas veces imposibles de abordar por la profundidad de la capa compactada.

Los mismos autores, describen al suelo intervenido con una descompactación profunda, como el más susceptible a la posterior recompactación por el tráfico vehicular, y también que, cuando éste tiene un alto porcentaje de limo, la posibilidad de la lixiviación de estas partículas finas y su acumulación en la zona de la máxima profundidad de labranza, es un hecho constatable a través de sus trabajos previos. Este fenómeno lo asocian directamente a lo que describen como “profundidad crítica”, citando a Spoor y Godwin, (1978), como aquella que debe respetarse, para una separación entre arcos determinada, pues por debajo de ella la reja del escarificador comienza a producir plastificaciones laterales y hacia abajo, que redundan en la formación de un lecho compactado y por tanto con menor movimiento vertical de la humedad edáfica.

Munkholm et al., (2003), destacan que a pesar de 30 años de investigación, difusión tecnológica y prácticas, en Dinamarca el interés por la siembra directa y aún la labranza reducida, siguen bajos. El pro-blema principal que estos sistemas enfrentan, según su entender es la excesiva compactación de las capas superficiales del suelo. Partieron de un ensayo que incluyó dos sistemas de labranza como tratamientos: reja y vertedera versus siembra directa, y dentro de ésta dos subtratamientos: abresurco cincel versus do-ble disco plano sobre suelo franco arenoso. Concluyeron que si bien el abresurco con cincel crea un mejor ambiente para la semilla durante su instalación, dejando 4 cm de suelo granular suelto por encima de la semilla, evidenciando así menor compactación en el área, finalmente, ambos abresurcos usados produje-ron una pronta compactación en la capa arable debajo de la profundidad de siembra. La resistencia a la penetración fue significativamente mayor en el primer año bajo siembra directa. En algunas parcelas se llegó a superar valores de RP críticos para el cultivo. Aconsejan finalmente: comenzar la SD con un suelo suficientemente descompactado, y luego repetir periódicamente un descompactado mediante escarificado del suelo bajo SD, por debajo de la profundidad de siembra.

Dentro de las propuestas que aconsejan la profilaxis muy por encima de la intervención posterior al proceso de compactación está la de Claverie y Balbuena, en el 2005, quienes proponen que la descom-

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pactación mecánica del suelo sea la última de las diferentes alternativas a tener en cuenta en un sistema productivo como forma de retardar, reducir o minimizar, los efectos de la compactación del suelo bajo trá-fico. Coligan además que la decisión de realizar una descompactación mecánica conlleva necesariamente la modificación de las actividades mecanizadas, reduciendo al mínimo posible y difiriendo al máximo en el tiempo, el tránsito de tractores, máquinas y carros, luego del proceso de descompactado mecánico, en pos de disminuir la periodicidad de estas onerosas intervenciones.

Alakukku et al., 2003, coinciden en destacar los beneficios de intervenciones sobre la maquinaria y su relación rueda suelo, previas a la detección del proceso de compactación acumulativa en el subsuelo. En el mismo trabajo de revisión del estado del conocimiento, propone que la capacidad portante del suelo sea la referencia básica a tener en cuenta para evitar la excesiva compactación del suelo.

Este es un aval importante para considerar la introducción, en trabajos que pretendan conocer los lími-tes que cada suelo impone al tráfico, de indicadores de su propia capacidad portante, para que la relación rueda suelo no exceda presiones por encima de sus límites de deformación elástica. En este sentido desta-can los primeros trabajos de Sanchez Girón et al., 1998 y 2001, donde en el primero prueban la técnica del ensayo de compresión uniaxial confinado y con placas porosas, ratificando la relación inversa entre hume-dad y capacidad portante esperada. En el trabajo del año 2001, abordan el comportamiento viscoelástico de cinco suelos diferentes, en relación a las presiones que conducen al suelo a una deformación plástica e irreversible, como antecedente inmediato a la compactación.

En los últimos años, el ensayo uniaxial de suelos no saturados ha pasado a ser un importante aporte para la identificación de la Tensión de Pre Consolidación (TPC) de los suelos problemas a estudiar. Co-rresponde a la tensión máxima que una capa de suelo soporta manteniéndose aún en zona de deformación elástica, y por lo tanto factible de recuperar el espacio poroso perdido hasta allí. Este debiera ser el límite para considerar la capacidad soporte del suelo y a valores menores debiéramos remitir las presiones a las que sometemos esa capa de suelo al traficarlo. (Reichert et al. 2009; Keller et al, 2004; Kutilek et al. 2006; Arvidsson & Keller, 2004)

Barber et al. (1996) hicieron el seguimiento de las condiciones físicas de fertilidad sobre un suelo Ha-plustalf típico, bajo doble cultivo anual, en la zona central de Santa Cruz, Bolivia, con seguimiento cuatro años posteriores al desmonte. Compararon un suelo bajo laboreo convencional con discos, escarificado con cincel y bajo siembra directa. Concluyeron que los mejores resultados referidos a la conservación del suelo, medidos en términos de fertilidad y rendimientos, se dieron con la alternancia de escarificados pe-riódicos sobre el predio conducido bajo siembra directa. En definitiva, proponen como sistema de manejo la alternancia de la siembra directa, con el pasaje de una rastra de disco, cuando el enmalezamiento lo haga necesario y el escarificado cuando la compactación comience a hacerse evidente, en un formato que denominan “labranza flexible”.

Vieira Cavalieri et al. (2009), están también entre quienes confirman esta evolución negativa de pa-rámetros físico-mecánicos de los suelos bajo SD, tales como: aumento de la densidad aparente, y de la compactación medida como resistencia a la penetración. No obstante, en trabajos de largo plazo, no encuentran el esperable efecto negativo sobre propiedades fundamentales tales como: la permeabilidad intrínseca al aire (Ka) y la conductividad hidráulica saturada (Ksat). Concluyen entonces que el sistema de SD, es sustentable en el tiempo, porque el suelo continuó siendo dinámicamente funcional respecto al sistema poroso y su continuidad espacial. Estos trabajos fueron conducidos en Brasil, estado de Paraná, Ponta Grossa (25º05’S, 50º02’W), en suelo arcilloso limoso no expansivo, clasificado como Ferrosol rhódico (FAO, 1988).

La Ksat, también ha sido utilizada en trabajos recientes en la misma locación del presente (Soracco et al., 2010). Trabajando bajo suelo traficado en dos condiciones: sin descompactación previa y con una descompactación a 30 cm de profundidad. En ambos tratamientos describen anisotropía en relación al Ksat medido en el horizonte más superficial (0-15cm). Los mismos autores infieren una conectividad de poros predominantemente horizontal en el perfil superficial, claramente visualizable desde la estructura que sus agregados presentan.

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Sasal et al. (2006) y Alvarez et al., (2009), asignan menores tasas de infiltración medidas sobre suelos bajo siembra directa que aquellos bajo labranza, a un fenómeno de horizontalización del espacio macro-poroso superficial observado en los suelos sin labranza, hablan de un “hojaldrado” del suelo en superficie y aconsejan avanzar sobre el estudio del fenómeno.

Las variables dependientes, más citadas como evaluadores indirectos de la compactación inducida por tráfico son: la densidad aparente y la resistencia a la penetración. Ésta última a su vez es reconocida como la más sensible y sencilla de medir, siempre y cuando se garantice una humedad constante entre los tratamientos (Jorajuria, 2005). A su vez, se han establecido, hace ya tiempo, correlaciones entre valores relevados de RP con diferentes impactos sobre el crecimiento de raíces y por tanto producción vegetal. En este sentido, Threadhill (1982), indicó que valores de 1500 kPa, de RP, disminuye el crecimiento de las raíces, mientras que valores de 2000 kPa, lo impiden.

OBJETIVOS:

1. Evaluar el impacto de la descompactación profunda anual en un suelo bajo siembra directa conti-nuada.

2. Introducir la consideración, a modo de testigo, de la condición de suelo sin labranza pero también sin cultivo y sin tráfico, aprovechando la frecuente clausura en los sistemas productivos argentinos que se encuentra en la franja debajo de los alambrados.

3. Colaborar a la caracterización y cuantificación del impacto de la no labranza sobre suelos con dos cultivos anuales reiterados.

4. Caracterizar al estado de compactabilidad del suelo evaluado mediante dos parámetros considera-dos luego en conjunto: Proctor y Tensión de Pre Consolidación, a través de un ensayo de compre-sión uniaxial.

HIPÓTESIS:

El uso intensivo de los suelos, tal como el doble cultivo anual, impacta negativamente en cualidades físicas básicas para el sustento de la producción.

La siembra directa como técnica conservacionista, puede aminorar el efecto negativo del tráfico, pero no deja de acusar el impacto sobre la evolución de los poros y su conectividad.

MATERIALES Y MÉTODOS

Del sitio y su historial:

El ensayo fue conducido sobre terreno agrícola cercano a la ciudad de San Antonio de Areco, Provin-cia de Buenos Aires, el lote ubicado en coordenadas S: 34º18’10’’, W: 59º56’58’’. El suelo fue clasificado como Argiudol típico (USDA, 1999), Phaeozem lúvico (IUSS Working Group WRB, 2006), perteneciente a la serie Rio Tala (INTA, 1973). Texturalmente el horizonte A es franco limoso (23% arcilla, 64% limo). El historial de uso productivo del lote indica ocho años de siembra directa reiterados con doble cultivo anual trigo (Triticum aestivum L.) seguido de soja (Glicyne max L. Merr.). La región presenta un clima templado, con muy bajas frecuencias de temperaturas por debajo de 0º C. Precipitación anual 1100 mm.

Del diseño experimental y los tratamientos:

El diseño experimental fue completamente aleatorizado, con dos condiciones del suelo traficado y una condición de suelo testigo. Los tratamientos, en definitiva tres, fueron:

CT: Con Tráfico, correspondiente a ocho años bajo siembra directa. CT+D: Con Tráfico, el mismo lote fue particionado y sometido a una descompactación anual, siempre en primavera, usando un esca-rificador curvo, comercialmente denominado “Cultivie”, de ocho cuerpos, ubicados sobre el bastidor a 70cm entre si, a una profundidad de labor de 25 a 30cm, pasado a una velocidad de avance de 2 ms-1. ST:

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Sin Tráfico. Corresponde al tratamiento testigo o control y se resolvió usando un espacio clausurado de muchos años que se corresponde con la franja debajo del alambrado utilizado para la separación de lotes adyacentes.

De los parámetros físicos relevados:

Tensión de preconsolidación (TPC) por el método gráfico de Casagrande, (1936), obtenida a partir de un ensayo de compresión uniaxial confinado sobre placa porosa (ASM, 2000) de las muestras de suelo no disturbadas.

Resistencia a la penetración con penetrómetro de cono Rimick CP20 con data logger incorporado y medición de profundidad por ultrasonido. Equipo y procedimiento bajo norma ASAE S 313.2 (ASAE, 1993). Se hicieron treinta repeticiones de cada serie para cada tratamiento. Los datos fueron sometidos a un ANOVA para falsar la hipótesis de nulidad de los tratamientos y luego un test de medias (LSD) para reconocer las diferencias significativas a una P<0,05.

Conductividad hidráulica saturada a campo (Ksc) mediante ensayos in-situ con infiltrómetro de disco (Perroux y White, 1988).

Conductividad Hidráulica Saturada en laboratorio (Ksl), medida sobre muestras tomadas según dos direcciones: en vertical (Kslv), y en horizontal. Con el sacamuestras en ambas direcciónes, se tomaron muestras a dos profundidades: 0-15 cm y 15-30 cm.

Densidad aparente en seco por método gravimétrico (Forsythe, 1975), promedio de 5 repeticiones sobre cada tratamiento a dos profundidades: superficial (0-15cm) y subsuperficial (15-30cm).

Ensayo de compactación Proctor ASTM-D-268 T (Terzaghi y Peck, 1948), con el objetivo de obte-ner la referencia del estado de compactación relativa de cada parcela del ensayo, Compactación relativa: (Cr)= Densidad Aparente / Máxima Densidad Proctor.

RESULTADOS

Tabla 1. Valores promedios de tres repeticiones, de la tensión de preconsolidación (TPC) del suelo bajo estudio, obtenidas a partir de un ensayo de compresión uniaxial confinado, para las condiciones de los

tres tratamientos evaluados en dos oportunidades con diferentes humedades edáficas presentes, expresadas como tensión de succión (TS).

Tratamientos: TPC (kPa) TS=3 kPa TPC (kPa) TS=30 (kPa)CT+D 60 78

ST 82 110CT 100 132

Tabla 2. Valores de la Compactación relativa (Cr) calculados a partir de una densidad Proctor máxima medida de 1,68 (Mg m-3), para la capa superficial abordada (0-15cm) y 1,72 (Mg m-3),

para la subsuperficial (15-30cm).

Tratamientos:Cr=DA/DP Prof. 0-15

Cr=DA/DP Prof. 15-30

ST 0,47 0,47CT+D 0,57 0,82

CT 0,73 0,75

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Tabla 3. Resistencia a la penetración RP (kPa), cada dato es la media de 30 repeticiones, del suelo bajo los tres tratamientos. Humedad presente, media de tres repeticiones, HP (%p/p)

para cada profundidad evaluada.

Profundidad (cm)

HP (%p/p) RP (kPa)CT

RP (kPa)CT+D

RP (kPa)ST

0-10 18 1723 a 1089 b 872 c10-20 22 1594 a 1126 b 910 c20-30 25 1752 a 1383 b 1038 c30-40 28 2146

a 2380 b 1728 c40-50 31 3133 a 3149 a 2268 b50-60 35 3901 a 3940 a 2546

b

* Letras diferentes en una misma fila identifican diferencias significativas LSD P<0,95

Tabla 4. Conductividad hidráulica saturada (Ks cmh-1), valores promedio seguidos de su desviación Standard entre paréntesis, medidas a campo mediante infiltrómetro de disco (Ksc) y medidas en laboratorio

en muestras tomadas verticalmente (Kslv) y tomadas horizontalmente (Kslh).

Tratamiento Propiedad Prof. 0-15 cm Prof. 15-30 cmCT Ksc 1,97 (0,71) b 1,20 (0,48) aCT Kslv 1,03 (0,56) b 1,38 (0,67) a

CT Kslh 7,39 (4,07) a 1,71 (0,68) a

CT+D Ksc 1,92 (1,05) b 0,67 (0,27) aCT+D Kslv 1,98 (1,31) b 1,07 (0,70) aCT+D Kslh 9,48 (5,77) a 0,51 (0,27) a

*Valores con letras diferentes entre columnas y tratamientos tienen diferencias significativas (P<0,05%) según test de Duncan.

Tabla 5. Densidad aparente en seco (Mg m-3), medida a dos profundidades, superficial y subsuperficial, para cada uno de los tres tratamientos de suelo.

TratamientoDA (Mg m-3)Prof. 0-15cm

DA (Mg m-3)Prof. 15-30cm

ST 0,79 a 0,81 aCT+D 0,96 b 1,42 b

CT 1,23 c 1,29 c

Letras diferentes según las columnas indican diferencias significativas. Duncan P<0,05.

Fig.1. Fotografía de un agregado del suelo bajo tráfico, tratamiento CT, evidenciando una estructura laminar horizontal (hojaldrada).

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ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS

La Tabla 1 permite apreciar, no sólo una relación directa del tráfico sobre el valor de la Tensión de Pre Consolidación (TPC), tratamientos CT respecto a ST, sino también su disminución significativa luego de un tratamiento mecánico de descompactación (CT+D). Estas relaciones son verificadas para las dos condiciones de humedad consideradas: Tensión de Succión (TS) de 3 kPa y de 30 kPa. Estos son valores de suelo húmedo a capacidad de campo y prácticamente punto de marchitez permanente, respectivamente.

A partir de los datos de la Tabla 1, también puede coligarse que el incremento de la TPC en la condi-ción de suelo más seco, fue superior para el tratamiento ST (34%) que para el tratamiento CT+D (30%), ubicándose el suelo con tráfico en un valor intermedio (32%). Puede entonces inferirse que con baja hu-medad, el mayor incremento de la capacidad portante será ofrecido por la condición de suelo sin tráfico alguno. Sin perjuicio de esto, la condición con tráfico (CT) ofrecerá el mayor valor absoluto en su capa-cidad portante dentro de la zona elástica, antes de ingresar en la condición de plastificación permanente. Por último y en total acuerdo con experiencias previas (Botta et al., 2010, Jorajuria, 2005), la condición de suelo con menor capacidad portante es la que corresponde al suelo descompactado (CT+D).

La Tabla 2 contiene los datos emergentes del ensayo de compactación Proctor (DP) y posterior cálculo de la Compactación relativa según la ecuación: Cr= DA/DP, para dos estratos diferentes en profundidad. La condición del suelo ST mostró una Cr del 47% para ambas profundidades consideradas, es decir que se ubica a más del 50% del estado de máxima compactación al ser considerado su espacio poroso a través de su DA. La condición de suelo bajo tráfico (CT), en cambio se ubica en valores de sólo 27 a 25% de la condición de máxima compactación, según profundidad considerada. Por último es bien diferente la situación que muestra la condición de suelo con tráfico pero descompactado (CT+D). Se acerca a la con-dición del suelo ST en el estrato superficial (0-15cm), sin embargo en el estrato subsuperficial (15-30cm) la compactación relativa asciende a 0,82, esto significa que sólo 18% separa la condición presente del suelo a la de máxima compactación según el ensayo Proctor. Esto podría tomarse como evidencia de una lixiviación de partículas finas desde el horizonte superficial, a lo que es la capa inmediatamente por debajo de la profundidad de descompactado, que redunda en una menor porosidad presente. Como aval para esta hipótesis ad-hoc puede también esgrimirse el aumento significativo de la resistencia a la penetración, Ta-bla 3, a nivel subsuperficial similar (30-40cm) para el tratamiento (CT+D) respecto a los otros dos, cuyo valor medido asciende a 2380 kPa, siendo significativamente mayor (P<0,05) respecto al mismo estrato en el suelo bajo los otros dos tratamientos.

Los presentes datos estarían mostrando una coincidencia con el fenómeno descrito por Balbuena et al., (2009) respecto a la posibilidad de que mecanismos de lixiviación, eventualmente acompañados de un fondo de surco con plastificaciones ocasionadas por la reja, por abuso de la profundidad en una sola pasada, violando la relación ancho profundidad de la zona removida aconsejable, sean los responsables de esta capa compactada inmediatamente por debajo de la profundidad de escarificación.

Si bien esta tendencia hacia la compactación que muestra el suelo bajo siembra directa, reiterada du-rante ocho años, nos permite acordar con Munkholm et al., (2003), es importante marcar una diferencia que hace más grave este proceso aquí. La zona de ensayo se encuentra bajo clima templado, donde las temperaturas bajo cero prácticamente no se dan y sólo algunas pocas veces al año se registra 0°C, a dife-rencia de Dinamarca, donde localizan los autores el ensayo. Allí en invierno el suelo sufre congelamiento en capas que llegan a los 20cm de profundidad, proveyendo al sistema de una descompactación natural, que en zonas templadas no tenemos y por lo tanto los procesos de desaparición porosa se tornan acumu-lativos.

Hay evidencia suficiente entonces como para acordar con Alakukku et al., (2003) y recomendar un previo análisis de la localización de la capa compactada que pretende eliminarse para restaurar el movi-miento vertical del agua en el suelo, tanto así como aconsejar respetar modelos ya validados como el de Spoor y Godwin (1978), para seleccionar la relación entre separación entre cuerpos y profundidad del escarificado.

Hasta aquí el análisis del impacto que el tráfico tendría para dos condiciones de humedad del mismo suelo bajo tres tratamientos, inferidos a partir de la capacidad de soporte. Esto significa, el suelo como soporte del tráfico extraviario. Pero la conjetura es acá la siguiente: Este balance positivo hacia la mayor

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capacidad portante del suelo bajo tráfico debiera tener un límite marcado por el deterioro de la fertilidad del suelo debida a condiciones físicas. Las condiciones físicas que garantizan una buena producción mu-chas veces se oponen a las que facilitan el tráfico eficiente. En este sentido las Tablas 3 a 5 exponen los relevamientos de tres parámetros citados con alta frecuencia para monitorear las condiciones físicas del suelo relacionadas a su capacidad productiva agrícola: Resistencia a la Penetración (RP), Conductividad Hidráulica Saturada (Ks) y Densidad Aparente en Seco (DA).

La Tabla 3, que incluye las humedades presentes medias relevadas, muestra los menores valores de resistencia a la penetración (RP) para todas las profundidades del perfil evaluado, en el tratamiento (ST), respecto a los tratamientos con tráfico. Esto es coincidente con la mayoría de la bibliografía citada, que relata un incremento de la resistencia a la penetración, o bien una disminución del espacio poroso activo (macroporos), en los sistemas bajo siembra directa, respecto a aquellos en los que se incluye algún tipo de labranza. (Fabrizzi et al., 2005; Ferreras, et al.2000; Botta et al., 2004; Munkholm et al., 2003

Por otro lado, el tratamiento con tráfico y descompactación anual (CT+D), muestra valores por debajo de los 1500 kPa, citados por Threadhill (1982), como umbral a partir del cual reconoce impedimentos para el normal crecimiento de las raíces, sólo hasta los 30cm. Esta profundidad se corresponde con la del descompactado mecánico. El resto del perfil abordado (30 a 60cm), todos los valores relevados se ubican por encima de los 2000 kPa, citados por el mismo autor como umbral de impedimento del crecimiento de las raíces. Visualmente es muy fácil observar que la masa radicular, rara vez lograr superar esos 30 cm de profundidad, en acuerdo con el citado autor. Resulta importante destacar en este tratamiento, el particular incremento de la resistencia a la penetración de la capa ubicada entre 30 a 40cm, ya citada anteriormente, pues está por encima del valor a la misma profundidad del suelo sin tratamiento mecánico alguno (CT).

Por último, el suelo con tráfico, pero sin tratamiento de descompactación (CT), en todo su perfil es-tudiado (0 a 60cm), mostró valores de RP por encima del citado umbral que ocasionaría disminución del crecimiento potencial, mientras que a partir de los 30cm y hasta los 60cm, los valores medidos están por encima de los 2000kPa, citados como impedimento al crecimiento radicular.

Analizando los valores de la densidad aparente (DA) expuestos en la Tabla 2, se encuentran avales que refuerzan la tesis de la generación de un horizonte más compactado a partir de los 30cm de profundidad en el tratamiento con escarificación anual (CT+D) pues en esa zona se midió la mayor DA (1,42Mg m-3), superando a la media correspondiente a la misma profundidad del tratamiento sin descompactación (CT), (1,29 Mg m-3)

Lo anterior permite establecer una lógica recomendación, en acuerdo con Claverie y Balbuena, (2005), Balbuena et al. (2009) y con Botta et al., (2010), referida al estudio previo y particular de la ubicación de la capa que ha perdido suficiente porosidad como para justificar la intervención mecánica, que siempre dejará al suelo posteriormente, en una condición de elevada compactabilidad, sobre todo en profundida-des que se dificulta mucho alcanzar en tratamientos posteriores, como es la que se encuentra por debajo de los 30cm.

La Tabla 4, recoge los valores de la conductividad hidráulica saturada (Ks), medida sobre ambos tra-tamientos con tráfico (CT y CT+D). Si bien la conductividad hidráulica saturada medida a campo (Ksc) sobre el tratamiento CT, muestra a la profundidad 15 a 30cm, una media casi duplicada respecto a el mis-mo valor medido sobre el suelo con escarificado (CT+D) 1,20 y 0,67, el análisis estadístico a una P<0,05, no muestra la diferencia como significativa en virtud de la alta variabilidad del parámetro evaluado. Sería por lo tanto muy recomendable, que futuros ensayos en la misma locación aumenten las mediciones para corroborar lo que parece ser una tendencia que podría sumarse a los otros parámetros que muestran una mayor compactación por debajo de la profundidad de labranza en el tratamiento CT+D.

Lo que si resulta muy evidente es la anisotropía que presenta el suelo respecto a la Ks. Esta anisotropía, no fue modificada por los sucesivos tratamientos de labranza, y muestra que la conductividad hidráulica saturada medida en laboratorio sobre muestras tomadas en sentido vertical (Kslv), siempre fue diferente para el estrato superficial respecto al subsuperficial, pero respondiendo a las diferentes profundidades y no a los tratamientos del suelo.

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La explicación de esta anisotropía podríamos encontrarla en el hábito horizontal que presenta este suelo en sus macroporos de la capa más superficial, aquella que es trabajada por los órganos activos de la sembradora, dos veces al año en este sistema de producción. En este sentido, la Figura1, es una fotografía de un agregado superficial del suelo estudiado, que muestra claramente este hábito horizontal que conlle-va a una presunción de una mala conectividad vertical, en coincidencia con lo establecido previamente por Sasal et al. (2006) y Alvarez et al., (2009).

Entendemos adecuado recomendar que futuros trabajos incorporen la posibilidad de avanzar sobre el estudio de la génesis de este fenómeno que algunos suelos bajo siembra directa presentan y que lo llevan a la anisotropía descrita.

Estos datos aportan evidencia suficiente como para acordar con Barber et al.,(1996), respecto a la necesidad de abordar la siembra directa como un mecanismo adecuado para procurar el mantenimiento de la fertilidad general del suelo, pero estar dispuesto a la flexibilización del sistema, posibilitando el uso de descompactadores profundos, sólo cuando sean requeridos por un proceso de compactación acumulativa.

CONCLUSIONES

El uso intensivo de los suelos, con doble cultivo anual, impacta negativamente en cualidades físicas básicas para el sustento de la producción.

La siembra directa como técnica conservacionista, puede aminorar el efecto negativo del tráfico, pero no deja de acusar el impacto sobre la evolución de los poros y su conectividad.

La intervención anual de la descompactación mecánica de suelos bajo siembra directa, debe hacerse sólo luego de comprobar la ubicación de la capa de mayor densidad aparente y que ésta quede inclusa den-tro del triángulo de remoción, que toda herramienta escarificadora produce como patrón de rotura.

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